发光二极管的封装结构及其封装方法技术

一种发光二极管的封装结构，包括：一发光二极管支架；发光二极管晶粒，固定于发光二极管支架的底部平面上；其中，所述发光二极管的封装结构还包括一透明框，固定设置于所述发光二极管支架上，且所述透明框圈住所述发光二极管晶粒并使其处于所述透明框的中央；含荧光粉体的封装胶体，所述含荧光粉体的封装胶体填充于所述发光二极管晶粒与所述透明框之间的空间内；且所述含荧光粉体的封装胶体中处于上表面的含荧光粉体的封装胶体为厚度均匀并轻微向下凹陷状的薄层。本发明专利技术还公开了一种封装方法。其能够更好地利用二极管晶粒各发光面的光线，对荧光粉的激发更加均匀，具有光源的利用效率高，能减缓发光二极管过热程度，节约能源，增加亮度等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种发光二极管的封装结构，尤其是涉及一种发光二极管的封装结构及其封装方法。
技术介绍
发光二极管简称为LED。由镓(Ga)与砷(AS)、磷(P)的化合物制成的二极管，当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管，在电路及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示。磷砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光，碳化硅二极管发黄光。 发光二极管是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能；常简写为LED。发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后，从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子，在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同，释放出的能量越多，则发出的光的波长越短。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。 与小白炽灯泡和氖灯等光源相较而言，发光二极管的特点具有工作电压很低(有的仅一点几伏)；工作电流很小(有的仅零点几毫安即可发光)；抗冲击和抗震性能好，可靠性高，寿命长；通过调制通过的电流强弱可以方便地调制发光的强弱。由于有这些特点，发光二极管在一些光电控制设备中用作光源，在许多电子设备中用作信号显示器。 同时，通过本领域相关技术人员的努力，发光二极管已经在一些领域逐渐替代白炽灯等光源，成为照明技术中的主角。同时，对发光二极管无论是在结构上还是制造方法上都有所改进。 如图1所示，为传统的正面发光型白光LED封装结构示意图，图中，传统的正面发光型白光LED封装结构包括一封装支架5'，以及安装在所述封装支架5'内部的LED晶粒1'，所述LED晶粒1'通过导线2'与安装在所述封装支架5'内的内部电极6'形成电性连接，以及连接到处于所述封装支架5'外部的外部电极9'，所述LED晶粒1'由填充于所述封装支架5'内部及上表面的含荧光粉体ll'的封装胶体4'形成二次封装。 如专利号为02140284. 1，名为子母型发光二极管的封装结构及方法的中国专利技术专利对上述现有技术的发光二极管的改进为该专利技术"子母型发光二极管的封装结构及方法"，是将LED晶粒先封装成表面黏著型(SMD)的LED封装子体元件，再以单颗或复数颗SMDLED封入另一较大具凹槽的封装外壳母体中，形成子母型的封装结构，其优点在于制作白光LED等使用萤光粉的发光二极管时，先封装成SMD型的良率及光均匀度皆很高，且可依亮度、LED的Vf或光色x、 y值的需求先挑选出合适的SMD LED封在同一结构内，亦可由此结构制作出由多颗SMD型LED集合而成单一较大颗高功率的LED,所以先封装成SMD的结构再封入较大具凹槽封装外壳中的方式具有许多制程上的优点。 由以上可以看出，现有技术以及后续的本领域相关及时人员对发光二极管的改进对于发光照明领域来说，具有一定的进步性，但是就目前的技术来看，还是存在以下几个方面的不足 1、现有技术所提供的发光二极管二次封装结构，由于其采用的是单纯的在发光二极管晶粒表面涂覆荧光粉，然后再通过透明树脂固定成球冠形，这样的结构会导致涂覆在二极管晶粒表面的荧光粉在中央位置的厚度较厚而周边较薄，导致其发光二极管晶粒发出的光线对中央位置和周边厚度不同的荧光粉的激发效果不同，周边厚度较薄，很容易充分激发，而中央位置较厚，外表面的荧光粉由于内层荧光粉对光线的吸收和阻挡而处于欠激发状态，如提高晶粒的发光强度使中央位置外表层的荧光粉充分激发，则周边的厚度较薄的荧光粉就会处于过度激发，使荧光粉的激发不均匀，发光效果不佳，发光效率降低，并且光线在中央位置较厚的荧光粉层中多次反射而发不出去，不仅导致光源的利用效率低，而且会导致发光二极管过热，造成了能源的浪费。 2、同时，由于发光二极管晶粒不是表发光，而是立体发光，现有技术的发光二极管二次封装结构，在涂敷荧光粉时除覆盖晶粒上表面外，还会在晶粒四周形成很厚的荧光粉层，而发光二极管晶粒侧表面所发出的光线对这样很厚的荧光粉层的激发效果很差，不能充分利用发光二极管侧表面发出的光线，使发光二极管的发光效率降低。 3、而且，由于荧光粉的涂敷不均匀，使荧光分的用量增大，造成成本的大大提高，以及资源的严重浪费。
技术实现思路
鉴于现有技术中存在的上述问题，本专利技术的目的是提供一种具有荧光粉立体均匀激发，光源的利用效率高，而且能减缓发光二极管过热程度，节约能源，增加亮度的发光二极管的封装结构。 为实现本专利技术的上述目的，本专利技术的目的在于提供一种发光二极管的封装结构，包括一发光二极管支架；发光二极管晶粒，所述发光二极管晶粒固定于所述发光二极管支架的底部平面上；其中，所述发光二极管的封装结构还包括一透明框，所述透明框固定设置于所述发光二极管支架上，且所述透明框圈住所述固定于所述发光二极管支架上的发光二极管晶粒并使所述发光二极管晶粒处于所述透明框的中央；含荧光粉体的封装胶体，所述含荧光粉体的封装胶体填充于所述发光二极管晶粒与所述透明框之间的空间内；且所述含荧光粉体的封装胶体中处于上表面的含荧光粉体的封装胶体为厚度均匀且轻微向下凹陷状的薄层。 在按照上述构思安装完毕后，达到了本专利技术的其具有光源的利用效率高，而且能减缓发光二极管过热程度，节约能源、同时更有效地利用发光二极管晶粒侧面光线，增加亮度的目的。由于可以更有效地利用处于发光二极管侧面的光线，其亮度至少提高30 % 。 根据本专利技术的上述构思，所述透明框的高度大于所述发光二极管晶粒的高度；所述透明框的框壁的厚度为0. 1-1. 0mm之间；所述含荧光粉体的封装胶体的厚度在所述发光二极管晶粒侧壁与所述透明框内壁之间的间隙为O. l-1.0mm之间。这样的设计，既可以保证发光二极管的光源能有效均匀激发，又能节约材料。 根据本专利技术的上述构思，所述含荧光粉体的封装胶体在所述发光二极管晶粒侧壁与所述透明框内壁之间部分的厚度与所述发光二极管晶粒上表面与所述含荧光粉体的封装胶体凹陷状的最低点之间部分的厚度相等。保证了含荧光粉体的封装胶体能大致均匀激发，有效的提高亮度。 根据本专利技术的上述构思，所述透明框为玻璃材料透明框或透明胶体材料模压而成的透明框，且所述透明框的透光度为1. 4以上。其中，该透明胶体材料可以是硅胶或树脂材料经过模压而成，并保证其透光度在1. 4以上。 根据本专利技术的上述构思，所述的发光二极管晶粒为一个；或所述的发光二极管晶粒为多个，且所述多个发光二极管晶粒以所述发光二极管支架的底部平面中心为坐标，所述发光二极管晶粒在X轴及Y轴上规则排列。 根据本专利技术的上述构思，所述的发光二极管晶粒为一个；或所述的发光二极管晶粒为多个，且所述多个发光二极管晶粒以所述发光二极管支架的底部平面中心为坐标，任意相邻两发光二极管晶粒在X轴及Y轴上错位排列。 本专利技术还公开了一种发光二极管的封装方法，其中，所述发光二极管的封装方法包括如下步骤 步骤一、固定发光二极管晶粒，将发光二极管晶粒固定连接于所述发光二极管支架的底部平面上； 步骤二、制备透明框； 步骤三、固定安装透明框，即将所述制备好的透明框固定安装于所述发光二极管支架上； 步骤四、填充含荧光粉体的封装胶体，将含荧光粉体的封装胶体填充于所述透明框内并覆盖所述发光二极管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光二极管的封装结构，包括：一发光二极管支架；发光二极管晶粒，所述发光二极管晶粒固定于所述发光二极管支架的底部平面上；其特征在于：所述发光二极管的封装结构还包括一透明框，所述透明框固定设置于所述发光二极管支架上，且所述透明框圈住所述固定于所述发光二极管支架上的发光二极管晶粒并使所述发光二极管晶粒处于所述透明框的中央；含荧光粉体的封装胶体，所述含荧光粉体的封装胶体填充于所述发光二极管晶粒与所述透明框之间的空间内；且所述含荧光粉体的封装胶体中处于上表面的含荧光粉体的封装胶体呈厚度均匀且轻微向下凹陷。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：程继金，王树全，
申请(专利权)人：东莞市精航科技有限公司，
类型：发明
国别省市：44[中国|广东]